Nøkkelforskjell – BCC vs FCC
Begrepene BCC og FCC brukes til å navngi to forskjellige arrangementer av krystallinske strukturer. BCC står for kroppssentrert kubisk struktur, mens FCC står for ansiktssentrert kubisk struktur. Dette er former for kubiske gitter. Derfor har disse arrangementene kuler (atomer, molekyler eller ioner som gitteret er laget av) arrangert i kubiske strukturer. Enhetscellen til BCC har kuler i hjørnene av en kube og en kule i midten av kuben. Siden det er åtte hjørner i en kube, er det totale antallet kuler til stede i en BCC-enhetscelle 9. Enhetscellen til FCC har kuler i hvert hjørne av en kube og også i midten av hver kubikkflate. Da har enhetscellen til FCC 12 kuler. Hovedforskjellen mellom BCC og FCC er at koordinasjonsnummeret til BCC er 8, mens koordinasjonsnummeret til FCC er 12.
Hva er BCC?
Begrepet BCC står for det kroppssentrerte kubiske arrangementet av kuler (atomer, molekyler eller ioner som gitteret er laget av). I dette arrangementet er kulene plassert i hvert hjørne av en kube og en kule i midten av kuben. En enhetscelle av et gitter er den minste enheten som ligner hele strukturen til gitteret. Siden en kube har 8 hjørner, er det tot alt 9 kuler i en BCC-struktur (åtte i hjørnene pluss på i midten).
Men hver kule i hjørnet av enhetscellen til BCC er medlem av den tilstøtende enhetscellen. Det er fordi gitteret er laget av mange enhetsceller pakket sammen. Siden det er 8 sfærer i en enhetscelle som er hjørnene til andre enhetsceller, er koordinasjonsnummeret til BCC-strukturen kjent for å være 8. Deretter, når den betraktes som nettototal av sfærer i en BCC-enhetscelle, har den 2 sfærer fordi det ene hjørnet har 1/8th sfærer. De åtte hjørnene danner sammen én kule, og det er én kule i midten, sammen med resultater i to kuler.
Figur 01: BCC-struktur
Pakkningen av kuler i BCC-arrangement er ikke tett. Det betyr at pakking av kuler i BCC ikke er en tett pakking som i FCC (face-centred cubic) eller HCP (hexagonal close packing). Pakningsfaktoren til BCC er 0,68. Pakkefaktor er volumet av kuler per volumet av enhetscellen. Eksempler på metaller som har BCC-strukturen inkluderer litium (Li), natrium (Na), kalium (K), krom (Cr) og barium (Ba).
Hva er FCC?
Begrepet FCC står for det ansiktssentrerte kubiske arrangementet av kuler. I dette arrangementet er kulene plassert i hvert hjørne av en kube (enhetscelle) og i midten av hver kubikkflate. Også her er hver kule i hjørnene et medlem av den tilstøtende enhetscellen. Bortsett fra det deles hver kule i midten av den kubiske flaten med den tilstøtende enhetscellen.
Figur 2: FCC-struktur
Koordinasjonsnummeret til FCC er 12. Det er fordi det er 12 sfærer per enhetscelle som deles med andre enhetsceller. Nettototal av sfærer som er tilstede i FCC-enhetscellen er 4. Det kan beregnes som følger.
Tot alt kuler i hjørner=(1/8) x 8=1
Tot alt kuler i kubiske flater=(1/2) x 6=3
Da er det totale antallet kuler per enhetscelle=1 + 3=4
FCC-strukturen har mer pakking av kuler enn BCC (sfærene pakkes tettere sammen). Pakningsfaktoren til FCC-strukturen er 0,74. Dette betyr at forholdet mellom volumet okkupert av kuler og det totale volumet av enhetscellen er 0,74. Noen eksempler på metaller som har FCC-struktur er aluminium (Al), kobber (Cu), gull (Au), bly (Pb) og nikkel (Ni).
Hva er likhetene mellom BCC og FCC?
- Både BCC og FCC er former for arrangement av kubiske gitter.
- Enhetscellen til både BCC- og FCC-strukturer er en kube.
Hva er forskjellen mellom BCC og FCC?
BCC vs FCC |
|
| Begrepet BCC står for det kroppssentrerte kubiske arrangementet av kuler (atomer, molekyler eller ioner som gitteret er laget av). | Begrepet FCC står for ansiktssentrert kubisk arrangement av kuler. |
| Arrangement of Spheres | |
| BCC har kuler i de åtte hjørnene av en terning og en kule i midten av kuben. | FCC har kuler i de åtte hjørnene av en kube og også i midten av de kubiske flatene. |
| Koordinasjonsnummer | |
| Koordinasjonsnummeret til BCC-strukturen er 8. | Koordinasjonsnummeret til FCC-strukturen er 12. |
| Packing Factor | |
| Pakkefaktoren til BCC er 0,68 | Pakningsfaktoren til FCC er 0,74 |
| Antall sfærer i en enhetscelle | |
| En enhetscelle i BCC har tot alt 2 sfærer. | En enhetscelle i FCC har tot alt 4 sfærer. |
| Eksempler | |
| Noen eksempler på metaller som har BCC-strukturen inkluderer litium (Li), natrium (Na), kalium (K), krom (Cr) og barium (Ba). | Noen eksempler på metaller som har FCC-struktur er aluminium (Al), kobber (Cu), gull (Au), bly (Pb) og nikkel (Ni). |
Sammendrag – BCC vs FCC
BCC står for det kroppssentrerte kubiske arrangementet. FCC står for det ansiktssentrerte kubiske arrangementet. Disse arrangementene brukes til å beskrive plasseringen av atomer, molekyler eller ioner og de tomme rommene som er tilstede i en gitterstruktur. Forskjellen mellom BCC og FCC er at koordinasjonsnummeret til BCC er 8, mens koordinasjonsnummeret til FCC er 12.
